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摘 要：岩坎作为临时挡水建筑物，为引水发电洞及进水口施工创造旱地施工条件，待进水口建筑物施工完成后必须一次性拆除并清除，确保发电水流平稳通过发电引水建筑物。
关键词：岩坎；高精度雷管；水下拆除爆破
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0134-05
1 工程概况
嵩滩埔水电站位于闽江干流水口水电站坝址左岸下游约1 km处，进水口岩坎围堰设计，根据枯水期水库水位低于59.0 m的有利条件，岩坎围堰顶部宽度约35 m，高程为EL60～61 m，顶部最小厚度4 m。进水口引水渠底板设计高程为EL47.0 m，底部最大厚度21.3 m，两边边坡开挖坡度1∶0.5，实测岩坎外边坡约37°，工程区内地质构造简单，未发现大的断裂，断层不发育，仅见几条小断层及风化破碎带，岩性控制爆破参数K值为80～95，α值为1.25～1.35，建议取值K为80，α值为1.30。岩坎爆破拆除工程量约为3 800 m3。
为挡水需要岩坎上部浇筑一道混凝土重力式围堰，最大堰高5.5 m，迎水面垂直，背水面1∶0.62，堰体长约48 m，浇筑砼约780 m3，需要一并拆除。本工程导流建筑物等级：进水口为4级，厂房为5级。堰内闸门距岩坎围堰很近，距离为36.7 m，其安全性至关重要，需要严格设计和防护。为了防止爆破震动时对闸门的破坏，结构按规范V允=10 cm/s设计。对已浇筑砼结构，最近为拦污栅闸墩基础部位质点爆破振动速度控制在10 cm/s以内，进水口岩坎、混凝土围堰、相对位置及尺寸见图1。
2 爆破拆除方案
2.1 设计依据
《爆破安全规程》（GB6722-2003）；《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）；《水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范》（S647-94）；《现代水利水电工程爆破》。
2.2 方案设计
爆破设计考虑以下因数：
①根据类似工程的经验，应将最大粒径控制在40 cm以下，且超径率不超过5%，目的在于方便水下捞碴。
②为减少水下清碴工程量。故需要在岩坎围堰布置37°斜孔，采用高单耗，强抛掷措施，将石碴抛向库区内。
③采用下闸关门爆破，避免爆碴进入引水隧洞，严防水击波危害进水口事故检修闸门，需要在拦污栅闸墩前设置3 m高编织袋粉煤灰包挡碴墙和一层竹排加槽钢横梁防护至EL53.0，EL53.0以上一层竹排加钢管防护，阻拦爆碴进入引水隧洞，并形成第一道减缓水击波对闸门造成的冲击损坏。
④闸门距岩坎围堰仅36.7 m，爆破采用堰内充水方案，充水水位与水库水位相平。为防止水击波破坏闸门，在闸门前沿和集碴坑中设3道φ48气泡帷幕管。
⑤由于岩坎附近有许多重要建筑物，为使爆破影响达到允许范围内，采用高精度雷管和防水性能炸药。
考虑以上情况，岩坎围堰爆破拆除方案如下：
根据本工程的实际情况，附近有许多重要建筑物，为减少爆破对建筑物和闸门的影响，选用孔间微差爆破方法施工。为减少出碴量，在岩坎一次性爆破前，先在岩坎围堰底部下游向堰前扩挖和增加集碴坑深度。并且在岩坎围堰一次爆破时，把进水口事故检修门放下，岩坎围堰与闸门之间进水口段采用充水方案。该方案优点：水位相平石碴不易被冲带，少量飞石经设防护体不易进入洞内。
砼围堰采用手风钻造垂直孔；岩坎围堰主爆孔采用100B潜孔钻在堰内向外侧造倾斜孔，孔倾斜角度为37°，钻孔工作在堰内进行，爆碴向围堰外侧抛掷；岩坎围堰两侧预裂孔采用100B潜孔钻在堰内向外侧造水平孔。
2.3 施工程序
在枯水期水库正常运行条件下进行岩坎围堰一次性爆破钻孔和装药，一次性爆破准备工作完成后，水库水位尽量降低，堰内充水至与水库水位相平，然后进行一次性爆破，岩坎围堰两侧边壁布置预裂水平孔，岩坎主爆孔起爆前，先将岩坎围堰与两侧边壁分开，并保持周边平整。即“砼围堰、岩坎一次爆破”。
3 岩坎围堰及砼围堰爆破拆除参数
3.1 主爆孔爆破参数
①钻孔直径。砼围堰采用28型气腿式手风钻造孔，孔径为Φ45。岩坎围堰主爆孔和预裂孔采用4台100B型气液联动潜孔钻机造孔，孔径为Φ90。
②钻孔布置形式。采用梅花形布孔方式。
③爆破块度。进水口岩坎围堰爆破后采用水下抓碴，为了方便水下抓碴，爆破块度控制在30～40 cm。
④炸药单耗。正常的岩石破碎单耗为0.5 kg/m3左右，要求爆碴块度控制在50 cm以下，所需要的单耗约为1.0 kg/m3左右，考虑基岩有泥沙及水压的条件和抛掷的需要。岩坎围堰炸药单耗为2.4 kg/m3，砼围堰炸药单耗为1.2 kg/m3。
校核方法如下：
水下爆破炸药单耗计算公式：
m=m1+m2+m3+m4
式中，m1为基本炸药单耗，m1=1.0 kg/m3；m2为水压增量单耗，m2=0.01 h2，h2为水深，m；m3为泥沙覆盖层增量单耗，m3=0.02 h3，h3为厚度，m；m4为岩石膨胀增量单耗，
m4=0.03 h4，h4为梯段高度，m。
由上式计算得炸药单耗m=1.72 kg/m3。
⑤网孔参数。为确保岩坎的爆破效果，炮孔采用密度为1.2 g/cm3Φ70 mm乳化炸药。炮孔的延米装药量按w=4.5 kg/m计算。
设定炸药单耗为2.5 kg/m3时，单个炮孔所负担的面积S为：S=w/p=4.5/2.5=1.8 m2，对应的孔间距取a=1.4 m，排距为b=1.2 m。
砼围堰孔间距取a=1.0 m，排距为b=0.7 m。 ⑥炮孔超深。合理的炮孔超深是为了更好地克服炮孔底部的夹制作用，减小爆破后的大块率，避免留下欠挖，由于要求岩坎拆除至EL47.0，因此，炮孔按超深0.8～2.0 m设计，岩坎围堰靠库区的炮孔超钻深度比靠内侧炮孔的超钻深度深，防止起爆过程中前部岩体陡坎影响后发炮孔爆破效果的现象。前三排超深至EL45.0，中间五排超深至EL45.3，后面超深至EL46.2。
⑦装药结构。混凝土围堰和岩坎围堰主爆孔采用连续装药结构，混凝土围堰采用Φ32 mm硝铵炸药。岩坎围堰采用Φ70 mm的乳化炸药，延米装药量为4.5 kg/m，考虑装药方便，药卷加工可连接塑料壳药卷，预裂孔装药采用间断不偶合形式。
⑧堵塞长度。堵塞的目的可提高爆破效果，防止爆破飞石。
主爆孔孔径为Φ42的堵塞长度L=0.8 m左右；主爆孔孔径为Φ90的堵塞长度L=1.3 m左右；预裂爆破孔孔径Φ90的堵塞长度L=1.0 m左右；堵塞物采用黄土条。堵塞段采取手风钻加密布孔措施对堵塞段大块率进行处理，即在每排2个主炮孔中间布孔，孔深按堵塞深度钻φ42炮孔，连续装药后与主炮孔一起起爆。
⑨装药量计量。Q=q·a·w底·l，式中，q为单位炸药消耗量，kg/m3；a为孔距，m；w底为最小抵抗线长度，m；l为孔深，m。
3.2 预裂孔爆破参数
两侧预裂孔采用100B型气液联动潜孔钻机造孔，间距为0.75 m，线装药密度550 g/m，孔口堵塞长度为1.0 m，采用导爆索将φ32药卷绑扎在导爆索上成串状的间隔装药结构，装入PVC套管，再分段推入孔内，炮孔装药结构图见图2。
4 最大单响药量的确定
4.1 质点震动速度控制标准和震动传播规律
岩坎围堰拆除爆破控制的重点就是震动控制。围堰堰后有拦污栅闸墩、启闭机房、钢闸门、边坡等需要保护的建（构）筑物。其中拦污栅闸墩和启闭机房属于钢筋混凝土建（构）筑物。以往类似工程的经验认为钢筋砼结构具有很强的抗震性能，爆破震动控制值较高。由于边坡已打锚杆经过加固，因此选择最近拦污栅闸墩和闸门作为控制爆破震动的控制建筑物。因此进水口拦污栅闸墩和闸门的抗震标准按规范V允许值10 cm/s设计，15 cm/s校核。
4.2 爆破质点振速的控制
爆破震动速度按下式计算：
V=K（Q1/3/R）α
式中，V为质点震动速度，cm/s；R为爆源中心至建筑物的距离，m；k、α值为场地系数。
选择岩坎围堰拆除时周围最重要的保护物围堰内进水口闸门和拦污栅闸墩（也是距离堰体最近的保护物）进行计算，保护物距离围堰距离的选取原则是起爆的炮孔中心点距离保护物最近边沿的直线距离。
最大单响药量按下式计算：
Q允许=R3（V/K）3/α
经计算Q允许=158.0 kg
式中，R为装药中心至被保护对象的距离，m；V为质点最大允许震动速度，cm/s；取V=10 cm/s。K为与岩性有关的系数；岩坎为花岗岩，属坚硬岩石，取K=80，α=1.3较合适。爆破网络连线最大单响药量Qmax=116.00 kg，小于Q允许=158.0 kg。对已浇筑砼结构，爆破点与最近拦污栅基础部位质点爆破振动速度均小于规范允许振速。
最大单响药量按116.00 kg控制，V=K（Q1/3/R）α，按上式计算：
爆破点距离大坝300 m，V大坝=0.37 cm/s 爆破点距500 kV开关站450 m，V500 kV开关站=0.22 cm/s 爆破点距铁路280 m，V铁路=0.42 cm/s 爆破点距出线塔基础170 m，V出线=0.79 cm/s 爆破点距中控室390 m，V中控室=0.27 cm/s 经计算，采用单响药量（116.00 kg）可以满足进水口闸墩和闸门的抗震要求，也不会危及大坝、开关站、铁路的安全。所以，围堰拆除的爆破单响药量（包括预裂孔）按116.00 kg设计。
5 起爆网络设计
5.1 设计参考因数
①起爆网络的单响药量应满足各建筑物震动的安全需要。根据周围建筑物分布距离，由爆破质点震动速度公式推算允许单响药量，单响药量控制在116.00 kg可以满足振动速度不超过规范容许的要求，而且还具有一定的安全余地。
②在单响药量严格控制的情况下，相邻炮孔尽可能不出现重段和串段。
③外部传爆雷管全部传爆后第一响的炮孔才能起爆。
④若发生同排炮孔重段爆破，最大单响药量产生的振动速度值不得超过校核标准。
5.2 起爆器材的选择
国内目前合资生产的高精度非电雷管，其雷管段差分别是9 ms、17 ms、25 ms、42 ms、65 ms等精度较高，
100 ms延时以内的雷管的误差能控制在+3 ms以内。100～1 000 ms以内的高精度雷管，误差可控制在+22 ms以内（见表1）。这种雷管的精度在一定程度上克服了传统非电起爆雷管大误差带来的困难。
5.2.1 孔间传爆雷管的选择
在单响药量严格控制的情况下，同一排相邻段是不能出现重段和串段现象的。若同排接力雷管延期小于起爆雷管误差时，则有可能出现重段，或出现同一排先爆孔迟后于相邻后爆孔起爆的情况。采用高精度塑料导爆管雷管以后可以有效地避免该情况的发生。根据国内多个类似工程的实际测试结果，预裂爆破和深孔爆破主频范围大多在40～80 Hz之间，主振周期在13～33 ms。若控制段间起爆时差在16.5～6.25 ms之间即可起到降振作用。因此孔间采用9 ms（局部采用25 ms）低段雷管接力。 选择：9 ms做孔间雷管，个别采用25 ms进行间隔。
5.2.2 排间传爆雷管的选择
考虑到起爆雷管延时误差，要确保前后排相邻孔不出现串段、重段现象，杜绝前排孔滞后或同时于后排相邻孔起爆。按照孔间选择9 ms延时，局部采用25 ms的情况，由于总的炮孔排数为12排，因此选择42 ms做排间传爆雷管，可将排间起爆总延时控制在600～900 ms以内。
因此选择：42 ms做排间雷管。
5.2.3 起爆雷管的选择
孔内起爆雷管必须选用长延时雷管，确保孔间传爆网络全部传爆完成后才能起爆，防止由于先爆孔产生的爆破飞石破坏起爆网络。这就要求起爆雷管的延时尽可能长些，但延时长的高段别雷管其误差也大，为了达到排间相邻孔不串段、重段，同一排相邻的孔间尽可能不重段的目的，高段位雷管的延时误差不能超过排间接力传爆雷管的延时差值。排间雷管选择42 ms，总排数为12排，孔内延时雷管选择600 ms，其误差为±7 ms。
选择：600 ms做孔内延时雷管。
5.2.4 引爆雷管的选择
因爆破区附近为已建成电厂，设有500 kV升压站及输变电线路，禁止使用电雷管，故选用2发火雷管引爆。
网络特点：干线由低段位雷管组成，由起点至终点传播延时短。孔内设高段雷管，前面炮孔起爆时，干线已传播完，未爆破网络不会因飞石等因素破坏。
5.3 炸药的选择
进水口围堰拆除属于水下爆破，由于水压的存在，普通岩石炸药爆破有可能不完全，也就是说炸药的能量可能得不到充分作用。因此，选择的炸药应能在深水压力下完全爆炸。为获得最佳爆破效果应选择与被爆的介质声阻抗相近的炸药，即应选择高爆速、高密度炸药。
水下爆破对炸药的基本要求是：炸药密度大于
1 100 kg/m3以利于装药；炸药爆速在4 500 m/s以上；作功能力大于320 ml；猛度大于16 mm；殉爆距离大于2倍的药径。为适应斜孔长药卷装药，药卷外包装选用可连接的塑料外壳，外径70 mm与孔径相适应，全密封，具有抗水（7 d）、抗压（3 kg/cm2）性能，起爆（起爆8号雷管感度）传爆（连续传爆28 m）性能良好的乳化炸药。
采用本省炸药厂生产的乳化炸药，经厂家进行炸药的抗水、抗压性能试验，现场还要做炸药浸泡后（φ32）药卷殉爆距离试验（预裂孔用炸药），每2节1组，殉爆距离分别为3、5、7 cm，各进行3组试验。
5.4 起爆方案
采用的水下抓碴清碴方案，因此爆碴尽量向外抛掷，使部分爆碴抛掷向库区。
起爆网络见图3，起爆网络还必须进行可靠度验算。
6 水击波防护
堰内由于在进水口拦污栅闸墩前设置了一道毛竹排砂袋拦碴墙，大部分水击波在此得到控制，为安全起见，再在事故检修门前和集碴坑中采用气泡帷幕，设计方法：采用的压缩气体压力必须大于该处的水压力，尽可能提高单位时间内气泡在水域中的密度。为此，要采用较大供气量和供气压力，延长气泡在水中的停留时间。现已在进水口平台装有一台20 M3的电动压风机，小粒径气泡在水中的停留时间比较长，因此采用较小的喷气孔间距。设置双道气泡帷幕。在进水口建筑物与岩坎之间的水下铺设横向直径48 mm的钢管作为喷气管，在管上钻两排直径1.5mm、间距50 mm的喷气孔，两排喷气孔间夹角为90°，使各排喷气孔喷出的气泡碰撞，即搅动水流，又增加帷幕厚度。喷气管敷设在闸门上游门坎上和集碴坑中，喷气管用膨胀螺丝固定在底部岩石上。
库区因单响药量≤116.00 kg，总药量<10 t，按水中冲击波及涌浪安全距离公式RS=K（Q）1/3。
式中，Q为一次起爆爆破药量；K为经验系数，游泳者K值取130，船只K值取25。
根据本工程的实际情况，拟定水上警戒安全距离为800 m，在警戒范围内禁止任何无关人员下水和船只进入，观测船距离爆破点不少于300 m。因进水口附近无其他建筑物，在此不考虑涌浪对傍岸建筑物安全的影响。
7 工程量及爆破器材消耗量
7.1 土建工程量
土建工程量如表2所示。
7.2 爆破器材消耗量
爆破器材消耗量如表3所示。
8 结 语
爆破于2005年9月28日成功实施，根据布置在各监测点的质点震动检测结果，完全满足设计要求，进水口设置的防护设施均未造成任何破坏；爆破后的岩坎堆积体重心向库区方向外移5～6 m。
参考文献：
[1] GB6722-2003.爆破安全规程[S].
[2] DL/T5135-2001.水利水电工程爆破施工技术规范[S].
关键词：岩坎；高精度雷管；水下拆除爆破
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0134-05
1 工程概况
嵩滩埔水电站位于闽江干流水口水电站坝址左岸下游约1 km处，进水口岩坎围堰设计，根据枯水期水库水位低于59.0 m的有利条件，岩坎围堰顶部宽度约35 m，高程为EL60～61 m，顶部最小厚度4 m。进水口引水渠底板设计高程为EL47.0 m，底部最大厚度21.3 m，两边边坡开挖坡度1∶0.5，实测岩坎外边坡约37°，工程区内地质构造简单，未发现大的断裂，断层不发育，仅见几条小断层及风化破碎带，岩性控制爆破参数K值为80～95，α值为1.25～1.35，建议取值K为80，α值为1.30。岩坎爆破拆除工程量约为3 800 m3。
为挡水需要岩坎上部浇筑一道混凝土重力式围堰，最大堰高5.5 m，迎水面垂直，背水面1∶0.62，堰体长约48 m，浇筑砼约780 m3，需要一并拆除。本工程导流建筑物等级：进水口为4级，厂房为5级。堰内闸门距岩坎围堰很近，距离为36.7 m，其安全性至关重要，需要严格设计和防护。为了防止爆破震动时对闸门的破坏，结构按规范V允=10 cm/s设计。对已浇筑砼结构，最近为拦污栅闸墩基础部位质点爆破振动速度控制在10 cm/s以内，进水口岩坎、混凝土围堰、相对位置及尺寸见图1。
2 爆破拆除方案
2.1 设计依据
《爆破安全规程》（GB6722-2003）；《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）；《水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范》（S647-94）；《现代水利水电工程爆破》。
2.2 方案设计
爆破设计考虑以下因数：
①根据类似工程的经验，应将最大粒径控制在40 cm以下，且超径率不超过5%，目的在于方便水下捞碴。
②为减少水下清碴工程量。故需要在岩坎围堰布置37°斜孔，采用高单耗，强抛掷措施，将石碴抛向库区内。
③采用下闸关门爆破，避免爆碴进入引水隧洞，严防水击波危害进水口事故检修闸门，需要在拦污栅闸墩前设置3 m高编织袋粉煤灰包挡碴墙和一层竹排加槽钢横梁防护至EL53.0，EL53.0以上一层竹排加钢管防护，阻拦爆碴进入引水隧洞，并形成第一道减缓水击波对闸门造成的冲击损坏。
④闸门距岩坎围堰仅36.7 m，爆破采用堰内充水方案，充水水位与水库水位相平。为防止水击波破坏闸门，在闸门前沿和集碴坑中设3道φ48气泡帷幕管。
⑤由于岩坎附近有许多重要建筑物，为使爆破影响达到允许范围内，采用高精度雷管和防水性能炸药。
考虑以上情况，岩坎围堰爆破拆除方案如下：
根据本工程的实际情况，附近有许多重要建筑物，为减少爆破对建筑物和闸门的影响，选用孔间微差爆破方法施工。为减少出碴量，在岩坎一次性爆破前，先在岩坎围堰底部下游向堰前扩挖和增加集碴坑深度。并且在岩坎围堰一次爆破时，把进水口事故检修门放下，岩坎围堰与闸门之间进水口段采用充水方案。该方案优点：水位相平石碴不易被冲带，少量飞石经设防护体不易进入洞内。
砼围堰采用手风钻造垂直孔；岩坎围堰主爆孔采用100B潜孔钻在堰内向外侧造倾斜孔，孔倾斜角度为37°，钻孔工作在堰内进行，爆碴向围堰外侧抛掷；岩坎围堰两侧预裂孔采用100B潜孔钻在堰内向外侧造水平孔。
2.3 施工程序
在枯水期水库正常运行条件下进行岩坎围堰一次性爆破钻孔和装药，一次性爆破准备工作完成后，水库水位尽量降低，堰内充水至与水库水位相平，然后进行一次性爆破，岩坎围堰两侧边壁布置预裂水平孔，岩坎主爆孔起爆前，先将岩坎围堰与两侧边壁分开，并保持周边平整。即“砼围堰、岩坎一次爆破”。
3 岩坎围堰及砼围堰爆破拆除参数
3.1 主爆孔爆破参数
①钻孔直径。砼围堰采用28型气腿式手风钻造孔，孔径为Φ45。岩坎围堰主爆孔和预裂孔采用4台100B型气液联动潜孔钻机造孔，孔径为Φ90。
②钻孔布置形式。采用梅花形布孔方式。
③爆破块度。进水口岩坎围堰爆破后采用水下抓碴，为了方便水下抓碴，爆破块度控制在30～40 cm。
④炸药单耗。正常的岩石破碎单耗为0.5 kg/m3左右，要求爆碴块度控制在50 cm以下，所需要的单耗约为1.0 kg/m3左右，考虑基岩有泥沙及水压的条件和抛掷的需要。岩坎围堰炸药单耗为2.4 kg/m3，砼围堰炸药单耗为1.2 kg/m3。
校核方法如下：
水下爆破炸药单耗计算公式：
m=m1+m2+m3+m4
式中，m1为基本炸药单耗，m1=1.0 kg/m3；m2为水压增量单耗，m2=0.01 h2，h2为水深，m；m3为泥沙覆盖层增量单耗，m3=0.02 h3，h3为厚度，m；m4为岩石膨胀增量单耗，
m4=0.03 h4，h4为梯段高度，m。
由上式计算得炸药单耗m=1.72 kg/m3。
⑤网孔参数。为确保岩坎的爆破效果，炮孔采用密度为1.2 g/cm3Φ70 mm乳化炸药。炮孔的延米装药量按w=4.5 kg/m计算。
设定炸药单耗为2.5 kg/m3时，单个炮孔所负担的面积S为：S=w/p=4.5/2.5=1.8 m2，对应的孔间距取a=1.4 m，排距为b=1.2 m。
砼围堰孔间距取a=1.0 m，排距为b=0.7 m。 ⑥炮孔超深。合理的炮孔超深是为了更好地克服炮孔底部的夹制作用，减小爆破后的大块率，避免留下欠挖，由于要求岩坎拆除至EL47.0，因此，炮孔按超深0.8～2.0 m设计，岩坎围堰靠库区的炮孔超钻深度比靠内侧炮孔的超钻深度深，防止起爆过程中前部岩体陡坎影响后发炮孔爆破效果的现象。前三排超深至EL45.0，中间五排超深至EL45.3，后面超深至EL46.2。
⑦装药结构。混凝土围堰和岩坎围堰主爆孔采用连续装药结构，混凝土围堰采用Φ32 mm硝铵炸药。岩坎围堰采用Φ70 mm的乳化炸药，延米装药量为4.5 kg/m，考虑装药方便，药卷加工可连接塑料壳药卷，预裂孔装药采用间断不偶合形式。
⑧堵塞长度。堵塞的目的可提高爆破效果，防止爆破飞石。
主爆孔孔径为Φ42的堵塞长度L=0.8 m左右；主爆孔孔径为Φ90的堵塞长度L=1.3 m左右；预裂爆破孔孔径Φ90的堵塞长度L=1.0 m左右；堵塞物采用黄土条。堵塞段采取手风钻加密布孔措施对堵塞段大块率进行处理，即在每排2个主炮孔中间布孔，孔深按堵塞深度钻φ42炮孔，连续装药后与主炮孔一起起爆。
⑨装药量计量。Q=q·a·w底·l，式中，q为单位炸药消耗量，kg/m3；a为孔距，m；w底为最小抵抗线长度，m；l为孔深，m。
3.2 预裂孔爆破参数
两侧预裂孔采用100B型气液联动潜孔钻机造孔，间距为0.75 m，线装药密度550 g/m，孔口堵塞长度为1.0 m，采用导爆索将φ32药卷绑扎在导爆索上成串状的间隔装药结构，装入PVC套管，再分段推入孔内，炮孔装药结构图见图2。
4 最大单响药量的确定
4.1 质点震动速度控制标准和震动传播规律
岩坎围堰拆除爆破控制的重点就是震动控制。围堰堰后有拦污栅闸墩、启闭机房、钢闸门、边坡等需要保护的建（构）筑物。其中拦污栅闸墩和启闭机房属于钢筋混凝土建（构）筑物。以往类似工程的经验认为钢筋砼结构具有很强的抗震性能，爆破震动控制值较高。由于边坡已打锚杆经过加固，因此选择最近拦污栅闸墩和闸门作为控制爆破震动的控制建筑物。因此进水口拦污栅闸墩和闸门的抗震标准按规范V允许值10 cm/s设计，15 cm/s校核。
4.2 爆破质点振速的控制
爆破震动速度按下式计算：
V=K（Q1/3/R）α
式中，V为质点震动速度，cm/s；R为爆源中心至建筑物的距离，m；k、α值为场地系数。
选择岩坎围堰拆除时周围最重要的保护物围堰内进水口闸门和拦污栅闸墩（也是距离堰体最近的保护物）进行计算，保护物距离围堰距离的选取原则是起爆的炮孔中心点距离保护物最近边沿的直线距离。
最大单响药量按下式计算：
Q允许=R3（V/K）3/α
经计算Q允许=158.0 kg
式中，R为装药中心至被保护对象的距离，m；V为质点最大允许震动速度，cm/s；取V=10 cm/s。K为与岩性有关的系数；岩坎为花岗岩，属坚硬岩石，取K=80，α=1.3较合适。爆破网络连线最大单响药量Qmax=116.00 kg，小于Q允许=158.0 kg。对已浇筑砼结构，爆破点与最近拦污栅基础部位质点爆破振动速度均小于规范允许振速。
最大单响药量按116.00 kg控制，V=K（Q1/3/R）α，按上式计算：
爆破点距离大坝300 m，V大坝=0.37 cm/s
5 起爆网络设计
5.1 设计参考因数
①起爆网络的单响药量应满足各建筑物震动的安全需要。根据周围建筑物分布距离，由爆破质点震动速度公式推算允许单响药量，单响药量控制在116.00 kg可以满足振动速度不超过规范容许的要求，而且还具有一定的安全余地。
②在单响药量严格控制的情况下，相邻炮孔尽可能不出现重段和串段。
③外部传爆雷管全部传爆后第一响的炮孔才能起爆。
④若发生同排炮孔重段爆破，最大单响药量产生的振动速度值不得超过校核标准。
5.2 起爆器材的选择
国内目前合资生产的高精度非电雷管，其雷管段差分别是9 ms、17 ms、25 ms、42 ms、65 ms等精度较高，
100 ms延时以内的雷管的误差能控制在+3 ms以内。100～1 000 ms以内的高精度雷管，误差可控制在+22 ms以内（见表1）。这种雷管的精度在一定程度上克服了传统非电起爆雷管大误差带来的困难。
5.2.1 孔间传爆雷管的选择
在单响药量严格控制的情况下，同一排相邻段是不能出现重段和串段现象的。若同排接力雷管延期小于起爆雷管误差时，则有可能出现重段，或出现同一排先爆孔迟后于相邻后爆孔起爆的情况。采用高精度塑料导爆管雷管以后可以有效地避免该情况的发生。根据国内多个类似工程的实际测试结果，预裂爆破和深孔爆破主频范围大多在40～80 Hz之间，主振周期在13～33 ms。若控制段间起爆时差在16.5～6.25 ms之间即可起到降振作用。因此孔间采用9 ms（局部采用25 ms）低段雷管接力。 选择：9 ms做孔间雷管，个别采用25 ms进行间隔。
5.2.2 排间传爆雷管的选择
考虑到起爆雷管延时误差，要确保前后排相邻孔不出现串段、重段现象，杜绝前排孔滞后或同时于后排相邻孔起爆。按照孔间选择9 ms延时，局部采用25 ms的情况，由于总的炮孔排数为12排，因此选择42 ms做排间传爆雷管，可将排间起爆总延时控制在600～900 ms以内。
因此选择：42 ms做排间雷管。
5.2.3 起爆雷管的选择
孔内起爆雷管必须选用长延时雷管，确保孔间传爆网络全部传爆完成后才能起爆，防止由于先爆孔产生的爆破飞石破坏起爆网络。这就要求起爆雷管的延时尽可能长些，但延时长的高段别雷管其误差也大，为了达到排间相邻孔不串段、重段，同一排相邻的孔间尽可能不重段的目的，高段位雷管的延时误差不能超过排间接力传爆雷管的延时差值。排间雷管选择42 ms，总排数为12排，孔内延时雷管选择600 ms，其误差为±7 ms。
选择：600 ms做孔内延时雷管。
5.2.4 引爆雷管的选择
因爆破区附近为已建成电厂，设有500 kV升压站及输变电线路，禁止使用电雷管，故选用2发火雷管引爆。
网络特点：干线由低段位雷管组成，由起点至终点传播延时短。孔内设高段雷管，前面炮孔起爆时，干线已传播完，未爆破网络不会因飞石等因素破坏。
5.3 炸药的选择
进水口围堰拆除属于水下爆破，由于水压的存在，普通岩石炸药爆破有可能不完全，也就是说炸药的能量可能得不到充分作用。因此，选择的炸药应能在深水压力下完全爆炸。为获得最佳爆破效果应选择与被爆的介质声阻抗相近的炸药，即应选择高爆速、高密度炸药。
水下爆破对炸药的基本要求是：炸药密度大于
1 100 kg/m3以利于装药；炸药爆速在4 500 m/s以上；作功能力大于320 ml；猛度大于16 mm；殉爆距离大于2倍的药径。为适应斜孔长药卷装药，药卷外包装选用可连接的塑料外壳，外径70 mm与孔径相适应，全密封，具有抗水（7 d）、抗压（3 kg/cm2）性能，起爆（起爆8号雷管感度）传爆（连续传爆28 m）性能良好的乳化炸药。
采用本省炸药厂生产的乳化炸药，经厂家进行炸药的抗水、抗压性能试验，现场还要做炸药浸泡后（φ32）药卷殉爆距离试验（预裂孔用炸药），每2节1组，殉爆距离分别为3、5、7 cm，各进行3组试验。
5.4 起爆方案
采用的水下抓碴清碴方案，因此爆碴尽量向外抛掷，使部分爆碴抛掷向库区。
起爆网络见图3，起爆网络还必须进行可靠度验算。
6 水击波防护
堰内由于在进水口拦污栅闸墩前设置了一道毛竹排砂袋拦碴墙，大部分水击波在此得到控制，为安全起见，再在事故检修门前和集碴坑中采用气泡帷幕，设计方法：采用的压缩气体压力必须大于该处的水压力，尽可能提高单位时间内气泡在水域中的密度。为此，要采用较大供气量和供气压力，延长气泡在水中的停留时间。现已在进水口平台装有一台20 M3的电动压风机，小粒径气泡在水中的停留时间比较长，因此采用较小的喷气孔间距。设置双道气泡帷幕。在进水口建筑物与岩坎之间的水下铺设横向直径48 mm的钢管作为喷气管，在管上钻两排直径1.5mm、间距50 mm的喷气孔，两排喷气孔间夹角为90°，使各排喷气孔喷出的气泡碰撞，即搅动水流，又增加帷幕厚度。喷气管敷设在闸门上游门坎上和集碴坑中，喷气管用膨胀螺丝固定在底部岩石上。
库区因单响药量≤116.00 kg，总药量<10 t，按水中冲击波及涌浪安全距离公式RS=K（Q）1/3。
式中，Q为一次起爆爆破药量；K为经验系数，游泳者K值取130，船只K值取25。
根据本工程的实际情况，拟定水上警戒安全距离为800 m，在警戒范围内禁止任何无关人员下水和船只进入，观测船距离爆破点不少于300 m。因进水口附近无其他建筑物，在此不考虑涌浪对傍岸建筑物安全的影响。
7 工程量及爆破器材消耗量
7.1 土建工程量
土建工程量如表2所示。
7.2 爆破器材消耗量
爆破器材消耗量如表3所示。
8 结 语
爆破于2005年9月28日成功实施，根据布置在各监测点的质点震动检测结果，完全满足设计要求，进水口设置的防护设施均未造成任何破坏；爆破后的岩坎堆积体重心向库区方向外移5～6 m。
参考文献：
[1] GB6722-2003.爆破安全规程[S].
[2] DL/T5135-2001.水利水电工程爆破施工技术规范[S].